轨道交通工程周边地下管线位移控制指标

系统分析地表位移、管线自身位移等地下管线控制指标的相关研究成果.对北京地区26条管线直接监测点的管体变形结果以及137条管线地表间接监测点的实测结果进行分析,研究地下管线的变形规律.实测结果表明,地下管线的差异沉降是控制其安全的重要指标,评价地下管线的安全状态应同时考虑管线的总体沉降和差异沉降.根据工程监测情况分析总结地下管线总体沉降量较大的原因,并给出不同类别地下管线控制指标的建议数值.严格控制施工过程、合理调整施工参数与控制盾构姿态,避免不正常事故的发生,是保障地下管线安全的关键.     

盾构长距离小净距斜穿大直径污水干管施工技术研究

地铁盾构下穿既有管线时,如何减小地表沉降保证盾构机安全穿越管线成为盾构施工中的重难点。以郑州地铁某区间盾构长距离小净距斜穿DN2000污水管工程为背景,建立盾构斜穿污水管有限元模型,分析污水管的受力与变形情况,在袖阀管注浆加固污水管前提下,通过控制盾构掘进参数、调整盾构姿态、优化改良渣土配比、精确把控出土量等措施,以地表间接监测和污水管直接监测为保障,将变形值控制在3.2mm以内,最后成功穿越污水管。     

砂性土地层中土压平衡矩形顶管施工对管线影响的研究

以内蒙古包头市阿尔丁大街行人过街地下通道为背景,制定了顶管下穿影响区域内的管线变形控制标准,在管线上方布设间接沉降观测点,按照一定的监测频率对既有管线的沉降变形进行监测。监测结果表明:在砂性土地层条件下,顶管顶进施工过程中,煤气管最大沉降变形为2.5 mm,给水管的最大沉降变形为4.5 mm,均未超过控制标准。雨水管的最大隆起变形为26.2 mm,已超过控制标准,主要是由于过大的注浆压力使地层抬升引起。给水管、煤气管上中间3个测点发生沉降变形,两边的测点发生隆起变形;管线横向沉降槽基本符合正态分布曲线。     

隧道施工引起地下管线变形的安全评估

基于Peck经验公式和管土相互作用弹性连续解的理论,建立地表沉降与管线变形的内在联系,提出隧道施工扰动下地下管线的安全评估方法,并结合工程实际案例,对该方法的应用作了详细的阐述.该方法能利用施工实测数据及工况,确定地表沉降沉槽宽度系数、地层损失率及管土相对刚度,进而实时评估管线应力和弯矩及其安全状态,对隧道施工引起的地下管线变形的安全评估具有一定的指导意义和参考价值.     

西安地铁2号线施工布上万监测点

目前,西安地铁2号线一期工程全线5个盾构区间除行政中心站至凤城五路站区间已贯通外,其余4个盾构区间正在顺利进行。为防止地铁施工过程中出现地表沉降,在2号线沿线布下上万个监测点,对重要的建（构）筑物、地铁中心线道路、地下管线等进行了重点布点,随时掌握道路降不降、基坑斜不斜、管线动没动、地面建筑有无下沉等情况。这些监测点就像是一个个“电子侦探”,全天候盯着地质和管线的细微变化,就连地面一根头发丝般的位移都可以及时被发现。     

浅埋矩形顶管施工对临近管线与地表的影响研究

矩形顶管施工引起的地表变形特征与圆形顶管或盾构隧道存在显著差异。为了明确浅埋矩形顶管施工过程中的地表沉降特征以及顶管施工对下方既有盾构隧道的影响,根据现场矩形顶管施工监测结果,分析矩形顶管施工过程中地表的变形规律,以及顶管下方既有盾构隧道的变形情况。传统的Peck公式适用于圆形顶管或圆形盾构隧道,因此采用改进的Peck公式来描述矩形顶管引起的地表变形特征;根据现场监测分析顶管施工引起的地表变形、管线变形和下卧隧道沉降规律。研究表明：改进的Peck公式相比于传统的Peck公式可以准确描述矩形顶管施工引起的地表变形规律;顶管施工引起地表和上方管线的沉降规律是一致的,但与下卧隧道的变形规律存在显著差别。     

基于DS-InSAR的复杂山区铁路沿线形变监测研究

选用穿透性较好的长波段高分辨率卫星雷达数据,对渝怀铁路重庆彭水段沿线进行地表形变监测研究。试验在西南复杂山区低相干条件下,采用分布式散射体干涉测量技术(DS-InSAR)进行铁路沿线地表变形监测的应用效果。研究中采用了干涉目标点分析(IPTA)方法,综合使用雷达影像的频谱信息、后向散射信息和时相稳定性信息提取永久散射点(PS)和分布式散射点(DS),获取了试验研究区域地面形变时间序列。研究表明:采用PS+DS点的SqueeSAR方法,可以提取铁路沿线较高密度的监测点,表明时序InSAR监测技术,一定程度上可为运营铁路线路的安全性评价提供部分直接科学依据。     

盾构施工参数对地表沉降的影响及控制措施

依托武汉地铁11号线光谷四站—光谷五站工程区间,研究盾构施工参数的选取对隧道开挖附近的地表沉降及土体变形的影响,并提出相应控制措施。盾构掘进中,围岩压力的变化、土体的松动程度、注浆质量的变化及盾尾间隙的选取等都会对地表变形产生影响。采用Abaqus有限元软件对该工程典型掘进段进行精细化仿真,得到沉降模拟值,并运用三维Peck公式得出沉降计算值,最后与施工过程中典型监测点的沉降监测值进行对比,总结施工参数对地表沉降的影响规律,为施工过程中的地表变形预测与控制提供理论支撑。结果表明,围岩条件、土体卸荷程度和注浆质量对地表沉降的影响较大,盾尾间隙对地表沉降的影响较弱;典型监测点的变形规律与数值模拟规律更为接近,说明数值模拟预测与仿真分析的合理性与适用性。     

盾构下穿既有线工程风险监测分析

地铁隧道施工引起的地表沉降对临近建筑、管线、道路等环境风险工程的影响是一个重要问题,由于地质条件原因使得研究成果均具有一定局限性。因此,应针对具体工程采用信息化管理,通过动态监测信息反馈来调整工艺,在施工中,完善对环境风险的动态监控分析,确保周周边环境风险工程的安全。以北京地铁8号线二期工程霍营站—育新站区间下穿既有城铁为背景,建立监测试验段,分析地表沉降数据反馈修正盾构掘进参数,进一步分析下穿引起的城铁沉降变形,以期对后续工程具有指导作用。     

地铁深基坑开挖与支承轴力、围护结构变形监测分析

就北京地铁八号线二期回龙观东大街站明挖基坑、明挖区间施工,对开挖过程中基坑围护结构变形、支承轴力、地表管线沉降数据进行监测分析,得出围护桩体位移、支承轴力随开挖时间及开挖过程的变化关系,可为同类工程施工提供参考。     

低岩跨比软岩地铁隧道上覆管线变形规律

为科学预测低岩跨比条件下软岩地铁隧道开挖后上覆岩土层及其管线的变形规律，针对隧道上覆岩层与土层客观移动规律的差异，考虑开挖时隧道围岩的施工扰动，构建低岩跨比隧道上覆岩土层的“类双曲”移动模型，据此提出地表沉降槽宽度的计算式，并基于Hoek-Brown强度准则给出隧道上覆地层损失率的确定方法，在此基础上运用弹性地基梁理论分析隧道上覆管线的变形规律。以南宁某上覆排水管、天然气管和给水管3种不同材质管线的地铁区间隧道工程为例进行验证。结果表明：地表沉降槽宽度随上覆岩层厚度增加而减小，随上覆土层厚度增加而增大；管线竖向挠曲位移、转角、弯矩及剪力与扰动程度正相关；管线转角、弯矩及剪力随其埋深和管隧夹角增加而增大，但竖向挠曲位移却随管隧夹角增加而减小；各管线沉降区域均主要集中于距隧道中轴线12 m范围内，竖向挠曲位移理论计算与现场监测结果误差均小于10%，且对天然气管和给水管的预测精度更高。     

可拆解盾构小半径侧穿既有建筑物施工技术及影响分析

宁波市轨道交通4号线针对盾构过站时空间有限、无预留吊装孔及车站净空不足等问题,提出可拆解盾构施工方法。在此背景下,以可拆解盾构小半径侧穿柳汀花苑区域为研究对象,详细阐述可拆解盾构侧穿既有建筑物的施工参数选取和控制措施,并依据现场实测地表变形、周边建筑物沉降数据,验证该区间可拆解盾构小半径侧穿建筑物施工方案的可行性。监测结果表明：监测点沉降值处于-8～1.5 mm,监测点产生的变形均在可控范围内,且可拆解盾构小半径侧穿柳汀花苑既有建筑物时隧道稳定。     

浅埋暗挖地铁车站施工监测技术

以北京地铁10号线劲松站为例,介绍浅埋暗挖地铁施工过程中以监测数据指导施工的情况,包括监测项目的选择、监测点位的布置及埋设方法、监测频率的设定、监测警戒值设定、监测数据分析方法、监测信息反馈及组织管理方法。     

厦门地铁上软下硬地层盾构施工引起的地表沉降研究

针对厦门地铁1号线莲坂站~莲花路口站盾构区间隧道工程,通过现场监测和数值模拟,研究在上软下硬地层中过渡区盾构法隧道施工对地表沉降变形规律的影响。研究结果表明:上软下硬地层地表横向沉降受硬层比的影响比较明显,基本上表现为随硬层比增大,地表沉降量整体减小且沉降槽变浅的趋势。其中隧道轴线正上方以及轴线附近监测点的沉降量受硬层比的影响相对于远离隧道轴线的监测点要大;上软下硬地层地表纵向沉降受硬层比的影响主要表现在地表纵向沉降量及开始和结束的位置变化上,随着硬层比的变大,盾构施工对地表纵向沉降量及其影响范围都在缩小;通过研究隧道轴线正上方监测点地表最终沉降值与硬层比的关系,建议将硬层比15%~85%视为开展上软下硬地层地表变形研究的阈值。     

R/S分析法在盾构下穿机场过程中的地表变形规律研究

为保证机场的正常运营,在盾构下穿机场的施工过程中,对地表沉降变形控制的要求较高,因此对穿越过程中的施工控制和变形规律研究具有重要意义。首先,基于盾构下穿机场的工程条件,分析盾构下穿过程中的风险,并提出相应的控制措施;同时,根据现场监测数据,分析盾构下穿机场过程中的地表沉降变形规律,并利用R/S分析法对地表沉降的发展趋势进行研究。结果表明:盾构施工引起的机场地表变形均在控制值范围以内,且各监测点在不同序列条件下的Hurst指数均大于0.5,具有沉降持续减弱的趋势,验证下穿过程中风险控制措施的有效性,为类似下穿机场的盾构施工提供一定的实践经验,也为盾构施工引起的地表沉降变形规律研究提供参考。     

高寒地区地铁隧道沉降规律研究

以哈尔滨地铁3号线湘会暗挖区间右线隧道施工监测为背景,通过对地铁施工过程中地表沉降监测点和拱顶沉降监测点累计沉降值的分析,总结哈尔滨地铁在隧道开挖过程中地表沉降和拱顶沉降的变化规律。发现隧道开挖过程中纵向地表沉降主要发生在上台阶掌子面通过监测断面前1.6 B(B为洞宽)到通过监测断面后4.8 B范围内,并对比冻融对地表沉降造成的影响;横向地表沉降主要发生在距隧道中心线两侧3.2 B范围内,给出横向地表沉降数学表达式并计算出沉降槽宽度参数建议值为k = 0.78,其结果与实测结果吻合较好;隧道内拱顶沉降主要发生在上台阶掌子面通过监测点前1.6 B到通过监测点后3.2 B范围内;隧道内初期支护体系的设置对控制拱顶沉降有明显作用。     

软土地铁车站深基坑施工变形监测与分析

基坑变形监测是确保基坑施工安全的必要手段,开展深基坑变形现场监测研究对基坑工程建设具有重要意义。以宁波地铁3号线仇毕站深基坑工程为例,结合岩土工程勘察报告与支护设计方案,对工程区域地表、周边建(构)筑物与地下管线以及工程本身进行监控量测,并根据现场监测结果,对围护结构水平位移、地下连续墙墙顶沉降、地表沉降、管线及房屋沉降、基坑外水位变化、支撑轴力变化情况和发展规律进行了重点分析,得出了宁波软土地区地铁车站深基坑变形的一般规律及受力特征,可为车站基坑变形控制及类似工程的优化设计提供技术支持。     

盾构隧道施工对邻近地下管线影响分析

采用弹性地基梁理论及管线—土—盾构相互耦合的FLAC3D数值方法,结合实测结果,分析深圳地铁益田站至香蜜湖站区间盾构隧道施工对3 m直径电缆管线的影响。分析表明：盾构隧道左线施工后,管线变形符合Gauss分布,右线施工后变形不再符合Gauss分布,主要变形段内的变形增大很多,最大变形点位置也发生改变;右线施工后,管线的纵向受力得到改善;管线及地表变形不超过规定值,最大应力不超过容许应力,说明该段隧道施工没有影响电缆管线的运行安全。与实测结果的比较表明：弹性地基梁法可用于估算管线的最大变形,FLAC3D数值方法可较准确模拟盾构隧道对管线的影响。     

城际铁路隧道下穿机场飞行区沉降控制研究

针对珠三角城际铁路首次下穿运营机场的问题,通过广泛的资料调研和实地考察,结合工程实际,提出了穗莞深城际铁路下穿深圳机场道面沉降控制标准。结合飞行区环境条件及特殊的沉降控制标准,采用三维数值分析方法对盾构隧道施工过程进行模拟分析,给出了施工过程对土体扰动的程度及影响范围,计算了不同埋深的地表沉降。根据分析结果提出了穿越过程修正的沉降控制标准。根据飞行区地表复杂的环境提出了施工过程的道面监测建议,即在非道面区架设自动全站仪,对指定道面进行全周期无棱镜自动扫面,以解决飞行区人员准入难、不准埋设监测点等问题。     

多信息融合的地铁基坑安全状态评价方法

依据基坑工程支护结构和周围岩土体的监测项目,将基坑工程自身监测对象分为地表沉降类、围护结构类和内支撑类。根据基坑开挖深度,设定预警监测点的预警关联分析范围,并将此范围作为基坑安全状态评价的对象。在监测预警分级标准的基础上,通过大量案例数据、基坑变形力学关系等,确定地表沉降类、围护结构类和内支撑类的预警标准,并引入熵权理论、区间数和危险度,对预警关联分析范围内的上述3类预警进行融合,创建多因素、多指标综合分析评价基坑安全状态的方法。该方法可实现对多源工程监测数据的融合,客观、快速地评价基坑的安全状态,避免单指标预警和人为判断基坑安全状态时的不全面、不准确等问题,为深基坑安全状态的快速、准确判定提供参考。